JPH11320240A - 回転多数歯フライス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯の切刃部分を補強し、また、鉄系及び非鉄
系の金属を切削するのに適した凸形の形態をした切刃部
分を有するフライスを提供すること。 【解決手段】 歯の各々が１つの歯面１２を有する回転
多数歯フライス１０が提供される。該歯面１２は、少な
くとも２つの部分、すなわちカッター軸線１８に対して
垂直な断面で見たとき凸型の形態を有する切刃部分に最
も近い第一の部分１４と、凹状の形態の第二の部分２０
とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フライスに関す
る。より具体的には、本発明は、底フライスを含むかか
るカッター用の新規且つ改良した歯の形態を提供するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】フライスは、複数の切刃部分を有する、
円筒状、円錐形、所定形状又はディスク形態の回転可能
な工具である。かかるカッターは、単純な円筒状の側部
フライス、面フライス及び底フライス、成形カッター、
標準的及び特殊な形状のプロファイルカッターのような
多くの形態にて利用可能である。短時間加工には、高速
度鋼カッターが使用され、長時間加工には、超硬カッタ
ーが使用されることがしばしばである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】１つの形態のカッティ
ングインサートは、サトラン（Ｓａｔｒａｎ）への米国
特許第５，６８５，６７０号に記載されている。旋削工
具の場合と同様に、切刃部分の各々は、常に正であるす
きま角と、負であることがしばしばであるすくい角とを
有しているが、このすくい角は、例えば、カッター工具
が炭化タングステンの硬い等級のもので出来ており、ま
た、冷却液を使用せずに、高速度にて機械加工を行うと
き、零又は負とすることができる。また、旋削工具と同
様に、推奨される逃げ角及びすくい角は、機械加工すべ
き材料及びカッターを形成する材料の双方によって決ま
る。

【０００４】金属をフライス削りするのに最良の工具の
先端角度を知るための努力として、約１世紀に亙って多
くの実験が行われてきた。過度に小さい先端の刃先を有
する工具先端は、熱を発散させることができず、軟化さ
せ且つ有効寿命を著しく短くし且つ／又は工具を破損さ
せる温度に急速に達する。また、かかる工具は、振動
し、騒音を発生させ易く且つ破損する場合さえもある。
これとは反対に、過度に大きい切削角度を有する工具先
端は、大きい切削力を加えなければ、切削し得ない可能
性がある。過度に大きい、又は過度に小さい工具先端の
角度の双方は、不良な表面仕上げとする可能性がある。
「工具エンジニアハンドブック（ＴＯＯＬＥＮＧＩＮＥ
ＥＲＳ ＨＡＮＤＢＯＯＫ）」及び「機械技師のハンド
ブック（ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ´Ｓ ＨＡＮＤＢＯＯ
Ｋ）」というような標準的な教科書には、多くの経験及
び実際の試験に基づく、これら角度の奨励値の表が記載
されている。

【０００５】選択された切削速度に対して、工具が破損
する前に除去される金属の可能な最大量を決定するため
の多くの研究が行われている。しかしながら、加工物の
機械加工特性のような多くの追加的なファクタが関係し
ている。この機械加工特性は、それ自体が、材料の型式
及び熱処理、歯の形態、カッターの寸法、歯数、及びカ
ッターの材料、カッターにて利用可能な工作機械のパワ
ー、工作機械の堅牢さ、カッターの堅牢さ、冷却液の型
式及びその流量、必要とされる表面仕上げ、選択された
送り量の関数である。１つの用途に対する結果が公表さ
れた切削深さ及び幅を、例えば、フライス削りといった
ような基本的な型式の作業が同一である場合であって
も、他の用途に関係付けることは難しい。しかしなが
ら、工具先端の加熱は、工具の長寿命にとって有害であ
り、工具先端の温度を低下させるために採用することの
できるあらゆることは、工具寿命を長くするという効果
をもたらすことは明白である。

【０００６】広範に使用されている１型式のカッター
は、例えば、円筒形の高速度鋼及び硬い超硬底フライス
であり、これは、通常、ら旋状の歯と、例えば、１５°
の範囲のすくい角を有する歯面を備えている。この切削
面は、断面で見たとき、通常、歯根部分から切刃部分ま
で中断せずに伸長する単一の凹状曲線である。この歯の
形態の１つの不利益な点は、切粉が歯のすくい面を広範
囲に亙って擦り、その結果、パワーの消費量が増し、必
要以上に多くの熱を発生させ、このことが工具の軟弱化
につながるということである。勿論、かかる熱を除去す
るのは、冷却液の作用であるが、研究の結果、冷却を最
も必要とする実際の切刃部分に冷却液が達することは決
してないことが分かっている。実際には、冷却液は、工
具の本体及び加工物から熱を除去し、熱は、伝導によっ
て高温の切刃部分から工具本体に伝達される。工具鋼
は、単に中程度の熱導体にしか過ぎず、このため、高温
の切刃部分のため工具の寿命が過度に短くなるという問
題点が生ずることもしばしばである。

【０００７】焼鈍状態にあるアルミニウム、銅、軟鋼及
び黄銅のような延性材料に閉じたスロットを機械加工す
るために底フライスを使用するとき、更なる問題点に遭
遇することもしばしばである。旋削工具と異なって、フ
ライスの歯は、常に分離した切粉を生ずるにも拘らず、
フライスの間のスペースから、切粉を容易に除去するこ
とはできない。上述した従来の歯の形状にあっては、切
粉の除去の点で有効ではない。

【０００８】この技術の現状に留意して、ここで、本発
明の目的の１つは、フライス削り機械カッター、特に、
底フライスを改良し、また、補強した切刃部分と、改良
された切粉の処分機能部分とを有する歯の形態を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転式の多数
歯フライスであって、その各々の歯が少なくとも２つの
部分を備える歯面を有し、その切刃部分に最も近い第一
の部分が、カッターの軸線に対して垂直な断面で見たと
き、凸形の形態を有する、カッターを提供することによ
り、上記の目的を達成するものである。

【００１０】本発明の１つの好適な実施の形態におい
て、略カッターの中心の方向に対して測定したときの第
一の部分の長さが例えば、歯面の全長の２０％を占める
フライスが提供される。

【００１１】本発明の最も好適な実施の形態において、
上記の第一の部分と第二の部分との間に配置された凹状
の切粉粉砕部分が更に設けられたフライスが提供され
る。本発明の更なる実施の形態については、以下に、更
に説明する。

【００１２】米国特許第５，０４９，００９号には、歯
の形態についての改良点である、円弧状のランド部分
と、切刃部分の実質的な部分に沿った線形のランド部分
とを有した、第一の逃げ壁に関する、回転切削底フライ
スについて、記述されていると共に、これが特許請求の
範囲に記載されている。この円弧状のランド部は、切刃
部分に隣接する位置に配置され、第一の逃げ面に沿った
一点にて終わっている。

【００１３】これに対して、本発明は、切刃部分の１つ
の面を形成する凸形部分を提供するものである。本発明
の新規な歯の形態は、歯の切刃部分を補強する働きを
し、また、鉄系及び非鉄系の金属を切削するのに適した
ものであることが理解されよう。この凸形の形態は、切
粉の処分を容易にし、また、加工物の改良された面仕上
げを為すものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、一例として、本発明の
好適な実施の形態を示す、添付図面を参照しつつ、以下
に説明する。構造上の詳細は、その基本的理解のために
必要な程度な限り、示すものである。以下の説明は、図
面と共に、当業者に対し、本発明の更なる形態を実施す
る方法を明らかにするものであろう。

【００１５】図１には、回転可能な多数歯のフライス１
０が図示されている。該カッター１０は、底フライスで
あるが、以下に説明する歯の形態は、種々の型式のフラ
イスに適用可能である。

【００１６】図２には、同一の実施の形態のカッター歯
１２の１つが拡大した形態で示してある。該歯１２は、
２つの部分から成る歯面、すなわち切削面を有してお
り、切刃部分１６に最も近いその第一の部分１４は、図
１のカッター軸線１８に対し垂直な断面にて見たとき、
凸形の形態をしている。その第二の部分２０は、凹状で
ある。すくい角は「Ｂ」で示してあり、また、逃し角度
は「Ｃ」で示してある。切刃部分の経路は「Ｄ」で示し
てある。

【００１７】次に、図３を参照すると、フライスの歯２
２が図示されており、この場合、カッター軸線の略方向
に測定した、第一の部分２４の長さは、歯面の全長の例
えば２０％を占める。

【００１８】第二の部分２６は、直線状であり、第一の
部分２４に正接状態にて交わる。次の例は、上記の関係
を示すものである。

【００１９】

【実施例】実施例１ カッターの型式 ：底フライス 外径 ：１０ｍｍ 歯数 ：４ 歯の全深さ ：１．４ｍｍ 第一の部分の長さ：０．２８ｍｍ 第二の部分の長さ：１．１２ｍｍ 断面形状 ：凹状 図４には、第二の部分３０が凹状であるフライスの歯２
８が図示されている。その他の点にて、歯２８は、図３
に示したものと同様であり、それに対応する番号が付し
てある。

【００２０】図５には、凹状の切粉破砕部分３２が更に
設けられたフライスの歯３０が図示されている。この切
粉破砕部分３２は、第一の部分３４と第二の部分３６と
の間に配置されている。

【００２１】上述した本発明の範囲は、特許請求の範囲
に属する全ての実施の形態を包含することを意図するも
のである。上記の実施例は、本発明の有用な形態を示す
ものであるが、当業者は、特許請求の意義から逸脱せず
に、本発明の追加的な変更例及び改変例が具体化可能で
あることが容易に理解されるであろうから、その範囲を
限定するものと見なすべきではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施の形態に従った構造とされ
且つ作用可能とされた歯の形態を有する底フライスの平
面図である。

【図２】カッターの軸線に対して垂直な図１のＡＡの沿
った単一の歯の拡大断面図である。

【図３】好適な寸法比率を有する歯の断面図である。

【図４】凹状の第二の部分を有する歯の断面図である。

【図５】切粉破砕器が設けられた歯の断面図である。

【符号の説明】 １０ 回転可能な多数歯フライス １２、２２、２８、
３０ フライスの歯 １４、２４、３４ 第一の部分 １６ 切刃部 １８ カッター軸線 ２０、２６、３０、
３６ 第二の部分 ３２ 切粉破砕部分

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転多数歯フライスにおいて、歯の各々
   が少なくとも２つの部分を備える歯面を有し、切刃部分
   に最も近い第一の部分が、カッター軸線に対して垂直な
   断面にて見たとき、凸型の形態を有し、第二の部分が凹
   状の形態である、回転多数歯フライス。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のフライスにおいて、カ
   ッターの中心の方向に略測定した、前記第一の部分の長
   さが、歯面の全長の２０％を占める、フライス。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のフライスにおいて、前
   記第一の部分が前記第二の部分に正接状態に交わる、フ
   ライス。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のフライスにおいて、前
   記第二の部分が凹状である、フライス。
5. 【請求項５】 請求項１に記載のフライスにおいて、前
   記第一の部分と前記第二の部分との間に配置された凹状
   の切粉破砕部分が更に設けられ、前記第一の部分と前記
   凹状部分とが交わり点が、ある角度を形成する、フライ
   ス。
6. 【請求項６】 請求項１に記載のフライスにおいて、Ｈ
   ＳＳ、堅固な炭化セルメッサ及びセラミックから成る底
   フライスを含む群の任意の１つである、フライス。